基于OpenInventor的油藏體三維展示技術(shù)研究

1、    基于openinventor的油藏體三維展示技術(shù)研究    唐新 閏葛冰 唐茂斌 張巖 趙建民摘 要 隨著石油與天然氣開采技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)日趨成熟，油藏體三維展示的應(yīng)用顯得尤為重要。由于數(shù)值模擬結(jié)果中所包含的網(wǎng)格數(shù)量達(dá)到了百萬級(jí)，甚至千萬級(jí)，導(dǎo)致大量三維紋理的生成，降低運(yùn)行效率甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)崩潰。如何提高數(shù)據(jù)加載與展示的速度成為首要解決的問題。本文通過open inventor開發(fā)工具，利用ldm數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等技術(shù)，提高數(shù)據(jù)加載速度與動(dòng)態(tài)展示交互效果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油藏體的精細(xì)描述。關(guān)鍵詞 油藏體 三維展示 open inventor ldm

2、：tp319：a1 open inventor簡(jiǎn)介open inventor是目前被廣泛使用的具有面向?qū)ο蠛徒换ナ介_發(fā)的三維可視化開發(fā)工具包，其中open inventor包含眾多子模塊。在開發(fā)過程中使用這些模塊，既可減少開發(fā)時(shí)間，也可完美的利用open inventor圖形的特性。open inventor是一個(gè)建立在open gl基礎(chǔ)上的對(duì)象庫，具有相對(duì)獨(dú)立的開發(fā)環(huán)境。open inventor的可移植性高，與平臺(tái)系統(tǒng)無關(guān)，可以任意的移植到unix、windows等系統(tǒng)中。目前open inventor開發(fā)語言有c+和java，但它也遵循c的調(diào)用規(guī)則，既可在c或c+的開發(fā)語言環(huán)境中，也可以

3、直接調(diào)用open inventor中所包含的api函數(shù)。2 ldm大數(shù)據(jù)體組織方式ldm是vsg公司開發(fā)的數(shù)據(jù)格式，并且經(jīng)常應(yīng)用于大數(shù)據(jù)體的存儲(chǔ)上，可以適用于不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織的油藏體存儲(chǔ)上。ldm用多個(gè)精細(xì)度（level）的八叉樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，從而滿足快速可視化交互的用戶體驗(yàn)，是一種多級(jí)分組、多分辨率的大數(shù)據(jù)體組織方式。ldm技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的管理原則是：（1）油藏體利用八叉樹原理進(jìn)行存儲(chǔ)，將油藏體進(jìn)行八等分，直到此油藏體劃分到最小，不能進(jìn)行等分。（2）劃分出的油藏體網(wǎng)格之間相鄰，利用油藏體的頂點(diǎn)坐標(biāo)，能快速的尋找出與此油藏體相鄰的油藏體的坐標(biāo)。由于現(xiàn)在油藏體的數(shù)據(jù)量不斷增大，網(wǎng)格數(shù)據(jù)量甚至達(dá)到百萬

4、級(jí)、千萬級(jí)，所以無法一次就加載到內(nèi)存中，尤其是在gui程序中。3油藏體三維展示程序總體設(shè)計(jì)在進(jìn)行油藏體展示程序的設(shè)計(jì)過程中，需要遵循一定的準(zhǔn)則，為設(shè)計(jì)開發(fā)制定標(biāo)準(zhǔn)，加快開發(fā)的進(jìn)程和用戶使用。在設(shè)計(jì)過程中主要遵循面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)和易操作性設(shè)計(jì)原則。油藏體展示程序的主要功能包括數(shù)據(jù)的預(yù)處理與三維可視化展示兩部分，其中每一部分的功能要求如下：3.1油藏體數(shù)據(jù)預(yù)處理通過大數(shù)據(jù)管理組織（ldm）進(jìn)行統(tǒng)一的轉(zhuǎn)換，從而得到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，消除異同文件的差異性，與此同時(shí)抽取文件中的關(guān)鍵字進(jìn)行比較，也可以將文件進(jìn)行讀取。3.2油藏體三維可視化根據(jù)用戶的需求，對(duì)油藏體進(jìn)行操作。在油藏體進(jìn)行模型瀏覽的同時(shí)，

5、進(jìn)行任意角度切片、屬性顯示、井位信息顯示、按時(shí)間點(diǎn)播放等交互功能。4油藏體三維展示程序?qū)崿F(xiàn)4.1程序?qū)崿F(xiàn)在三維可視化程序中，首先定義工具欄，包括文件、編輯、數(shù)據(jù)體等功能，在每個(gè)功能下包括人機(jī)交互操作。用戶可以根據(jù)實(shí)際的需求對(duì)油藏體進(jìn)行操作，達(dá)到精準(zhǔn)展示油藏體特征的目的。4.2人機(jī)交互功能實(shí)現(xiàn)4.2.1任意角度剖切面為方便用戶瀏覽模型內(nèi)部網(wǎng)格情況，實(shí)現(xiàn)剖面角度自定義的剖面顯示方式選項(xiàng)，為用戶提供選擇所需剖面的坐標(biāo)軸，旋轉(zhuǎn)角度，是否剖切，以及剖面是否顯示邊框等選項(xiàng)后，顯示出選中的顯示方式效果。在本文中利用soswitch節(jié)點(diǎn)定義輪廓、切片以及網(wǎng)格等切換節(jié)點(diǎn)，然后從x，y，z三個(gè)方向上進(jìn)行過濾。利用

6、繼承micellfilterijk節(jié)點(diǎn)的logicalslicefilter切片接口，從而建立相應(yīng)的切片節(jié)點(diǎn)。其次利用soseparator建立3d場(chǎng)景，并在3d場(chǎng)景中添加相應(yīng)的變換、接片等子節(jié)點(diǎn)，利用soseparator節(jié)點(diǎn)中的子集中的根節(jié)點(diǎn)，將其分別加入到切片、網(wǎng)格切片切換節(jié)點(diǎn)中，然后建立mesh切片，將切片也加入到切片切換、網(wǎng)格以及輪廓開關(guān)節(jié)點(diǎn)中。4.2.2模型屬性顯示設(shè)置當(dāng)程序?qū)⒛Ｐ臀募傩詳?shù)據(jù)一次性加載到內(nèi)存中，提高程序運(yùn)行的效率，用戶可以根據(jù)自己需要選擇所要顯示的屬性。例如用戶選擇“含油飽和度”屬性，程序提取該屬性的可視化展示。4.2.3井位顯示設(shè)置當(dāng)用戶選擇到編輯下的“井位”按

7、鈕時(shí)，會(huì)在三維展示的油藏體上顯示出所有井位。本文在顯示井位的過程中，首先讀取井位數(shù)據(jù)，然后利用soseparator來增加井筒節(jié)點(diǎn)，采用sotext2確定井筒標(biāo)簽節(jié)點(diǎn)，通過節(jié)點(diǎn)的設(shè)置來進(jìn)行井筒位置的切換。5結(jié)論由于油氣田的開發(fā)不斷精細(xì)，油藏體包含的數(shù)據(jù)量也在不斷的增加，而且數(shù)據(jù)網(wǎng)格的數(shù)量增加到了百萬級(jí)，甚至千萬級(jí)，為以后的使用帶來了極大的不便。本文通過對(duì)油藏體三維展示處理技術(shù)的研究，通過與對(duì)油藏體相關(guān)技術(shù)的分析與應(yīng)用，針對(duì)當(dāng)前技術(shù)中文件差異性以及加載慢等問題，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的解決方案，對(duì)今后油藏體模擬與展示具有一定的借鑒意義?；痦?xiàng)目：本文系黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目油藏體三維可視化展示系

8、統(tǒng)編號(hào)201810220001的部分研究成果。參考文獻(xiàn)1 陳雨馨. volume viz在油氣儲(chǔ)層可視化中的應(yīng)用研究d.西安：西安石油大學(xué)，2014.2 visualization sciences group. the open inventor user's guide eb/ol，2010.3 蔡磊.基于open inventor產(chǎn)品三維可視化系統(tǒng)研究d.重慶：重慶大學(xué)，2012.4 詹煒，戴光明.數(shù)據(jù)可視化程序開發(fā)包open  inventor及其應(yīng)用j.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2007，28（11）：25-27.5 申龍斌.油田勘探開發(fā)地質(zhì)對(duì)象三維可視化關(guān)鍵技術(shù)研究d.青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2010.6 孔進(jìn).基于open inventor的儲(chǔ)層建?？梢暬芯縟.西安：西安石油大學(xué)，2013.7 翟飛飛.oiv在油藏地質(zhì)建?？梢暬械膽?yīng)用研究d.西安：西安石油大學(xué)，2015.8 白永良，劉展，魏合龍等.基于open inventor 油藏四維展示方法研究j.西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（01）：94-98.9 張巖，聶永丹，趙建民，侯俊龍，何文杰.油藏體數(shù)模綜合展示技術(shù)研究j.沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（02）：33